副热带高压及其动力学一直是气象学研究的重要课题。徐海明教授课题组应用NCEP/DOE、ERA-interim、JRA55、ERA5等全球资料分析了北半球1979年~2018年夏季500hPa的气候平均位势高度场（图1），发现对流层中层北大西洋副高显著强于北太平洋副高，但其机制尚不清楚。
为了探究北大西洋副高和北太平洋副高强度差异的形成机制，本研究首先使用大气环流模式（CAM5.3）进行了一系列敏感性试验的模拟。对比NCEP/DOE和CTL试验的结果可知，该模式可以用来模拟副热带地区的气候态分布（图2a、b）。当移除青藏高原大地形后（NoTP试验，图2c），副高整体强度减弱，两大洋副高纬向差异也减小;当热带纬向平均海温代替原来的热带SST后（ZMSSTt试验，图2d），两大洋副高的纬向强度差异大大减小；同时去除青藏高原和热带SST纬向差异（NPZMSST试验，图2e），北大西洋副高和北太平洋副高强度基本一致。在NPZMSST试验基础上将北非大陆变为海洋后（NoNA试验，图2f），副高纬向差异反而有所增加。分析CAM试验中各个影响因子的相对贡献可知，热带SST的纬向变化是首要影响因子，其次是青藏高原，它们通过调节与降水有关的热源分布，作用于对流层中层两大洋副热带高压的纬向强度差异。
该团队还使用线性斜压模式（LBM2.2）进一步研究验证与热带SST纬向变化、青藏高原大地形相联系的热源的作用机制。与赤道太平洋东北部海温变化相关的对流加热通过激发一种类似PNA的波列型，向东传播，增强了北大西洋副高；青藏高原激发的大尺度潜热加热沿西风急流带激发出一个部分西向传播和部分向东传播的环球遥相关波列，使得两大洋副高纬向强度差异增大。因此，赤道太平洋东北部海温变化激发的对流加热和青藏高原激发的大尺度潜热加热的综合效应使得夏季对流层中层的北大西洋副高比北太平洋副高强得多。
该成果发表于《Climate Dynamics》，研究工作得到国家自然科学基金项目（41975106, 41805051）和江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX21_0966）的资助。
图1 四套再分析资料中1979年~2018年500hPa夏季（JJA）气候平均位势高度场（单位：dagpm）的空间分布：（a）NCEP-II，（b）ERA-interim，（c）ERA5，（d）JRA55
图2 观测和CAM5.3试验中500hPa夏季气候平均位势高度场（单位：dagpm）的空间分布：（a）NCEP/DOE，（b）CTL试验，（c）NoTP试验，（d）ZMSSTt试验，（e）NPZMSST试验，（f）NoNA试验。组图（a）中海岸线是真实的，组图（b-f）中的海岸线来自模式模拟
文章信息：
Chen, H., Xu, H., Ma, J., Deng J. Why is the mid-tropospheric North Atlantic subtropical high much stronger than the North Pacific subtropical high in boreal summer? Clim Dyn (2021). https://doi.org/10.1007/s00382-021-06074-3